Question

氫氧化銅固體受熱分解能得到兩種氧化物，一種為固體，另一種是無(wú)色液體．某化學(xué)活動(dòng)小組為確定這種固體產(chǎn)物是什么，進(jìn)行了如下探究活動(dòng)．
[假設(shè)]：
生成的固體產(chǎn)物①可能是氧化亞銅（Cu₂O）（紅色）②可能是________
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]：
小明用氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)制得氫氧化銅，放入試管中，使其在加熱條件下分解（如圖），觀察到藍(lán)色粉末逐漸變成黑色．

請(qǐng)指出儀器名稱：a________，b________．[推測(cè)結(jié)論]：猜想________成立．
[形成結(jié)論]：
寫出氫氧化銅受熱分解的化學(xué)方程式：________．
[查閱資料]
已知：（1）此黑色固體可用氫氣還原，則小明選擇下列________裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
（2）已知Cu₂O有如下性質(zhì)：Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O，在用氫氣還原黑色固體后得到的銅中常混有少量Cu₂O，取此Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng)，過(guò)濾得9.5g固體，則此混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______．
[拓展與思考]：小華也用氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)，但得到的沉淀不呈藍(lán)色，而是淺綠色的；他又將此濁液加熱直至沸騰，觀察不到有分解變黑的跡象．為什么？小華查找資料得知，該淺綠色沉淀物是溶解度極小的堿式硫酸銅，其化學(xué)式為Cu₄（OH）₆SO₄，同時(shí)還生成硫酸鈉；此淺綠色沉淀能與酸反應(yīng)，形成藍(lán)色溶液．則堿式硫酸銅中銅元素的化合價(jià)為_(kāi)_______，請(qǐng)幫小華寫出生成淺綠色沉淀的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________．
小華想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明該淺綠色沉淀中含有硫酸根，于是將沉淀過(guò)濾、洗滌，把沉淀再溶解在足量的無(wú)色溶液A中，取所得溶液滴加無(wú)色溶液B，若有大量白色沉淀生成，則表示原淺綠色沉淀中有SO₄^2-，試推測(cè)：（1）無(wú)色溶液A的化學(xué)式是________，無(wú)色溶液B的化學(xué)式是________；
（3）寫出產(chǎn)生白色溶液的化學(xué)方程式________．

Answer 1

解：[假設(shè)]：生成的固體產(chǎn)物可能是氧化亞銅（Cu₂O），也可能是氧化銅；試管、酒精燈也是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器；在加熱條件下分解，觀察到藍(lán)色粉末逐漸變成黑色，那么黑色物質(zhì)是氧化銅．故答案為：氧化銅[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]：試管、酒精燈；[推測(cè)結(jié)論]：②
[形成結(jié)論]：氫氧化銅在加熱的條件下生成氧化銅和水；氫氣還原氧化銅要選擇A裝置；Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng)，過(guò)濾得9.5g固體，那么根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算得出Cu₂O的質(zhì)量，設(shè)Cu₂O的質(zhì)量為x
Cu₂O+H₂SO₄═Cu+CuSO₄+H₂O
144 64
x 9.5g-（10g-x）=x-0.5g x=0.9g ×100%=9%
則此混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%．故答案為：Cu（OH）₂CuO+H₂O[查閱資料]（1）A　　（2）9%
[拓展與思考]：在Cu₄（OH）₆SO₄中，根據(jù)氫氧根-1價(jià)，硫酸根-2價(jià)，得出銅元素的化合價(jià)是+2價(jià)；氫氧化鈉和硫酸銅生成堿式硫酸銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉，配平即可；SO₄^2-一般用鋇離子檢驗(yàn)，并且生成的硫酸鋇不溶于三大強(qiáng)酸．故答案為：+2，6NaOH+4CuSO₄=Cu₄（OH）₆SO₄↓+3Na₂SO₄（1）A是HNO₃（或HCl）　B是Ba（NO₃）₂（或BaCl₂）（2）CuSO₄+Ba（NO₃）₂=Cu（NO₃）₂+BaSO₄↓　或　CuSO₄+BaCl₂=CuCl₂+BaSO₄↓
分析：根據(jù)題目的信息可知：氫氧化銅固體受熱分解能得到兩種氧化物，一種為固體，另一種是無(wú)色液體，那么生成的固體產(chǎn)物可能是氧化亞銅（Cu₂O），也可能是氧化銅；在加熱條件下分解，觀察到藍(lán)色粉末逐漸變成黑色，那么黑色物質(zhì)是氧化銅．氫氧化銅在加熱的條件下生成氧化銅和水；氫氣還原氧化銅要選擇A裝置；Cu和Cu₂O的混合物共10g放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng)，過(guò)濾得9.5g固體，那么根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算得出Cu₂O的質(zhì)量是0.9g，則此混合物中Cu₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%．在Cu₄（OH）₆SO₄中，根據(jù)氫氧根-1價(jià)，硫酸根-2價(jià)，得出銅元素的化合價(jià)是+2價(jià)；氫氧化鈉和硫酸銅生成堿式硫酸銅藍(lán)色沉淀和硫酸鈉，配平即可；SO₄^2-一般用鋇離子檢驗(yàn)，并且生成的硫酸鋇不溶于三大強(qiáng)酸．
點(diǎn)評(píng)：有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模欢�是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．